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6ES7231-7PC22-0XA0常规现货1．概述 计量站是油田的重要组成部分，每个计量站都担负着多口油井的生产计量任务。通过计量站对油井生产情况的计量，可及时、正确地了解每口油井的工作情况，同时为油田地质部分提供油躲工程资料。但是，目前我国很多油田的计量站仍然采用人工计量方式，劳动强度大，效率低，且人工计量次数少、时间短，计量结果代表性差。 为了实现计量的自动化，进步计量的效率和正确度，越来越多的PLC和HMI（人机界面）被应用在了计量站自动控制系统中。其中PLC安装在计量站，用于实现天天的自动计量与计量数据的传输；而HMI可放置在计量站，直接接收PLC的数据，进行实时显示，并自动记录天生相关报表，并将信息传送至厂区总控室等；也可由PLC的直接通过无线传输将计量相关信息数据送厂区总控室，在总控室的HMI上进行实时监控，实现无人值守。 通过浙大中自公司工程技术职员的实践，已成功地将SunyPLC250和SunyTech产业控制应用软件（HMI）成功的应用在了油田的计量站控制中。下面某一计量站为例，说明计量站自动控制系统的实现。 2．工艺流程 该计量站通过分离器可实现11口油井的计量工作。当某口油井需要计量时，将其对应的三通阀切到计量位，油井向分离器中进液，根据分离器中液位由计量下限上升到计量上限所需的时间，可换算出该井的产液量，再根据该井的油样化验，得出其日产油量。依次通过导阀，分离器进液和排液，可实现对每口油井的计量。 3．系统构成 3.1 产品简介 SunyPLC250是浙大中自公司推出的一种模块式结构的中小型PLC，具有结构灵活、维护简单、的特点。产品采用32位嵌进式处理器，逻辑指令执行时间可达0.50us/步。 SunyPLC250由各种功能模块（CPU模块、接口模块、数字量输进模块、数字量输出模块、模拟量输进模块、模拟量输出模块、电源模块等）及底板、个人计算机、编程软件SunyTech产业控制应用软件、通讯电缆和人机界面构成。 SunyTech产业控制应用软件是浙大中自公司推出的DCS系统组态软件，亦可单独作为HMI软件使用。 3.2 系统结构 计量站控制系统主要由SunyPLC250可编程逻辑控制器，SunyTech产业控制应用软件（上位机运行），传感器（液位、温度、压力）以及执行器（电动三通阀、电动球阀）组成。如下图所示： 温度传感器安装于单井来液管上，用于实时监测来液温度；液位传感器安装于分离器，用于丈量计量液位，判定计量所处阶段；压力传感器安装于分离器，丈量分离器内的压力。电动三通阀安装于来液管道上，根据SunyPLC250的输出控制产生相应动作，从而控制单井处于计量态还是生产态。 SunyPLC250可编程逻辑控制器是整个计量站自动控制系统的核心，它按照程序设定，天天定时进行自动计量，依次将每口单井三通阀切换到计量位，待计量完成后再将其切换到生产位。被计量的单井根据其在分离器中进液时，由计量下限到计量上限所需要的时间换算出该井的日产量。同时，SunyPLC250通过SNET网络，以ModbusRTU协议将采集到的温度、液位、压力信号，和计量结果送到上位机。上位机通过SunyTech软件实时显示、记录丈量值，并在信号不正常时发出声光报警，提醒值班职员留意，并可根据需要定时打印生产报表。 3.3 系统配 SunyPLC250为模块式结构，根据系统设计，该计量站自控系统得I/O点数为AI：13、DI：13、DO：26，系统配置如下：4．控制方案 计量站自动计量控制主要完成以下功能： 天天定时单井按顺序进行自动计量，上位机可干预设置哪口井不参与计量，且单井停井时，计量必须跳过此井计量下一口井。 上位机可人工单独指定某口井进行计量。 单井计量完成时，自动打开分离器排液阀进行排液，并根据排液情况，封闭分离器气出口阀。 与一般的PLC编程软件不同，SunyPLC250编程软件提供了符合IEC61131-3标准的FBD、LD、SFC、IL和ST五种编程语言，编程者可根据编程需要选用任意一种或几种编程语言来实现。 4.1 自动计量 天天上午8：00点（时间可以由操纵职员上位机更改）根据默认井位自动从口可计量井开始计量，计量井号由上位机给定。PLC将自动根据预先设定好的顺序进行倒阀、计量、排液操纵。计量过程中,30分钟未长1公分（可由操纵职员更改）的井（以为该井停产）将被跳过,继续计量下一口井。 操纵步骤为：将要计量的井对应的三通阀切至计量位，当分离器液位达到计量下限时开始计时，到达计量上限时，记下计量时间；自动打开排液阀，封闭分离器气出口阀，开始排液；并将该井三通阀切至生产位；当液位排至低液位时，再打开气出口阀，封闭排液阀，并将所需计量的下一口井对应的三通阀切至计量位，进进下一口井的计量。 该程序采用LD语言组态，如下图所示： 4.2 指定计量 单井的指定计量由上位机控制，操纵员发出指定计量的单井井号。 单井计量应选择自动计量完成后，操纵员在计量控制表中点击所需计量井按钮，确认后上位机发出指令，SunyPLC250自动将自动对该井进行计量。计量时，先将其三通阀切换至计量位，向分离器进液，当液位到达计量下限时开始计时，当液位进一步上涨，到达计量上限时，记下计量时间，然后打开排液阀，封闭分离器气出口阀，开始排液，将三通阀切换至生产位计量完成。 单井指定计量流程图如图所示。5．操纵治理（HMI） 上位机的操纵治理主要是通过SunyTech产业控制应用软件实现人机界面功能。通过对计量站工况的监控，操纵员可监视自动计量的全过程，并控制哪口井参与自动计量，以及指定某口单井进行指定计量。HMI画面包括计量站总貌、自动计量选择、单井计量指定等画面。计量站总貌画面用于监视计量站的实时运行情况（如下图所示），自动计量画面用于选择设置参与自动计量的井号，单井计量画面用于设置要进行指定计量的单井。系统还可根据天天的计量情况天生计量站计量数据日报表。6．结束语 SunyPLC250可编程逻辑控制器技术先进、功能丰富、运行稳定，在油田计量站的应用中，既进步了计量站现场控制的自动化水平，又保证了计量的正确可靠性，取得了良好的效果，值得在泵站、气站等类似行业中推广使用。1主要器件介绍 1.1 PS1016单片机 PS1016单片机引脚排列如图1所示，其特点如下： 1.固化在芯片内部的PICBASIC解释程序，提供32条语句； 2.20MHz的系统时钟，16位双向的位可独立编程为输入/输出（I/O）口，支持多种I/O操作； 3.PICBASIC源程序存放在外扩的24LC16BE2PROM中。E2PROM的容量为2K字节，约可存放600～800条语句。 1.2 8位LED控制驱动器PS7219 PS7219引脚排列如图2所示。PS7219是一种高性能，低价格的多位LED显示驱动器。它在性能上完全兼容MAX7219，并增添了位闪等功能。其接口采用流行的同步串行外设接口（SPI），可与任何一种单片机方便接口，并可同时提供64路输出或驱动64只独立LED。PS7219内部具有15×8RAM功能控制寄存器，可方便寻址，对每位数字可单独控制、刷新，不需重写整个显示器。显示的亮度可数字控制，每位都具有闪烁使能控制位，引脚CON置高电平，可禁止所有显示，达到降低功耗的效果，并不影响对控制寄存器的修改。PS7219还有一个掉电模式，一个允许用户从1位数显示到8位数显示选择的扫描界限寄存器和一个强迫所有LED接通的测试模式。N个PS7219级联，可实现N×8位LED的显示。 2 硬件设计 硬件组成框图如图3所示。 键盘输入由于对按键的要求不是太高，故使用了PS1016独有的POT语句来识别所按的键；数码显示为4个8段数码管，可由带I2C接口的LED驱动器SAA1064驱动；与微机的接口使用了MAX232接口电路。 整个系统以单片机PS1016为核心，它控制整个系统的输入输出。其控制可分为编程和运行两个状态，在编程状态PS1016接受小键盘的输入并把数据处理后存储到1M位CMOS串行E2PROM24LC256中。运行时从24LC256中顺序取出数据并按编程设计要求发送到各个PS7219中，点亮端口，整个程序循环运行。每增加一个分机便增加64路输出。 3 软件设计 整个程序也分为编程和运行两个部分，程序总框图如图4所示。 本程序关键在于数据的输入、读取和写入。对24LC256的读写及对PS7219的写入格式程序的编写可参考力源引言 可编程逻辑控制器（PLC）是八十年代发展起来的新一代产业控制装置，是自动控制、计算机和通讯技术相结合的产物，是一种专门用于产业生产过程控制的现场设备。 由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和运行的长周期连续性，使PLC在设计上有自己独特的特点：可靠性高，适应性广，具有通讯功能，编程方便，结构模块化。 在现代集散控制系统中，PLC已经成为一种重要的基本控制单元，在产业控制领域中应用远景极其广泛。1.系统概况 大庆石化公司化工一厂火把系统是在生产装置紧急停车的情况下，需要对紧急排放的气体进行燃烧的安全保护性装置，同时也用来燃烧生产过程中排放的有毒废气。1.1工作过程 当燃气排放时，火把总管内的流量信号升高到给定值时，系统以为有燃气向火把排放，由PLC+PC计算机等组成的控制系统，控制高压发生器和调理器输出高电压，使高空点火器内的电梯发生装置产生面状电弧火源，并打开高压燃气电磁阀向高空点火器内喷进燃气，同时与空气混合被点燃，自高空点火器顶部喷出火焰，并引燃火把顶部的排放燃气。 火把点燃后，由火把火焰远测器探得火焰信号，反馈给控制系统，停止向高空点火器供给高压电和燃气，点火过程完成，系统处于监控状态。 当因某种原因，火把自动熄灭，排放燃气依然存在时，系统将自动重新点火，以保证火把点燃。当火把点燃后，火把顶部的消烟蒸汽也同时投用。系统将自动打开消烟蒸汽管道上的蒸汽控制阀，若火把熄灭，系统会自动封闭蒸汽调节阀，接通氮气。火把排放气假如停止排放，或排放很少，火把可能熄灭，氮气将自动引进火把筒内，火把点燃时自动切断氮气。2.控制系统配置流程图 控制系统的逻辑程序是按照自动点火系统的工艺特征、电发弧特性、燃气特性、安全要求、输进/输出参数等综合因素统筹考虑而设计的如图1所示。 3.硬件组成3.1操纵站硬件配置如图2。*CPU 1G*内存 256M*硬盘 40G 3.2 PLC硬件配置*CPU单元 C200HS-CPU21-E *CPU底板 C200H-BC101-V2 *开关量输进单元C200H-ID212 *模拟输进单元C200H-AD002 *继电器输出单元C200H-OC225 *通讯接口 RS232I/O点分配：开关量输进：16路开关量输出：16路模拟量输进：隔离输进8路（可扩16路）模拟量输出：8路4.软件配置*操纵系统 bbbbbbs NT4.0*系统软件 TAL-401.PLC*应用软件 WINMAKER V4.014.1系统软件功能特点TAL-401.PLC支持软件是基于bbbbbbs3.1/95，支持梯形图和助记符的编程工具，它充分利用bbbbbbs GUI 功能，大量使用通俗易懂的显示，更有效的剪贴操纵和鼠标操纵。PLC面向现场的模拟量输进输出设备和各种开关量的输进输出设备，实现数据的采集、运算及各种逻辑动作的实时控制。PLC在脱离PC机的情况下依然能够正常运转进行实时控制，一些运行结果、特征标记、采集的数据值和运算结果都存进PLC相应的存储单元，等待PC机取出。PLC接受PC机的命令，通过计算机实施点火操纵。软件特点：－在线状态中可以编写程序。－对应于丰富的SYSMAC 机器：适用于SYSMAC C系列到CVM1/CV 系列的机器。－可以读出并编写用欧姆龙DOS版支持软件（CV支持软件、SYSMAC 支持软件等）编写的程序。－在多重窗口下可同时编写多个程序，由此可以高效地编写程序。－可以进行指令、I/O名称、I/O指令、行指令的部分查找，还可以查找、替换I/O编号、DM 等内容。4.2应用软件WINMAKER V4.01可实现如下功能： -可以在WIN95；98；2000；NT平台上安装。-面向PLC，具有很强的编辑功能。-可以采集PLC中的数据，也可修改PLC中的内容。-可以进行画面、曲线、显示点、报警、控制等功能的编辑。-可以对各种给定参数进行修改。-实现系统连接控制和程序控制之间的切换。-按显示系统模拟流程画面。-显示系统操纵画面和参数调整画面。-显示报警画面。-显示数据报表画面-打印显示画面、设置参数和报表等5.系统实现的功能5.1操纵功能1.动点火：实现半自动、全自动、硬手动点火的控制与显示。2.停止点火：控制高压电相关设备和某些工艺参数的接通与断开。3.试报警：实现点火失败的报警系统。4.消报警：确认报警。5.打印画面：打印各种即时报表，操纵信息，历史曲线。5.2显示功能1、 显示流程图如图3。2、 显示当前参数曲线。3、 显示历史趋势。4、 显示过程即时值。5、 显示积算器记录。6、 显示记录查询。 1、 设定燃气排放压力启动点火门槛。2、 设定火把火焰，确定燃烧的门槛。3、 设定高空点火器门槛。5.4时间设定1、 设定点火持续时间。2、 设定送燃气时间。3、 设定火焰确认时间。4、 设定点火次数。5、 设定超前送高压时间。6、 设定再次点火间隔时间。6.编程步骤编制一个PC控制程序的基本步骤如下，如图4：1、确定被控制系统必须做哪些事情及完成的顺序；2、分配输进和输出设备到PC的I/O位。也就是决定哪些外部设备将发送信号到PC和哪些设备从PC接收信号；3、使用继电器梯形符号，画出梯形图以描述所需操纵规程的顺序和他们之间的内部关系；4、假如用编程器，应把梯形图符号转换为记忆符指令代码，使程序逻辑能够被输进到CPU；5、对程序的错误进行检查；6、调整程序以纠正错误；7、运行程序并测试执行中的错误；8、再次调整程序以纠正错误。 7.投用效果 该PLC火把自动点火系统自2005年6月投用以来，目前使用状况良好，运行稳定，可实现火把在线自动点火，即在没有废气排放时熄灭火把长明灯。该系统克服了人工点火、长明灯点火和一般电打火的缺陷，采用独特的电梯发弧方式和远间隔远测火把火焰，以PLC+PC组成主控器，实现了火把点火安全可靠，为我厂全面回收装置废气，彻底消灭火把长明灯提供了安全可靠的保证。
